[实用新型]一体式风洞型汽轮发电设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种低温热发电技术，利用太阳能或工业余热生产高压蒸汽，通过一体式风洞型汽轮发电设备，向人类提供洁净能源电能。

背景技术

众所周知自从汽轮机的诞生至今人类使用的洁净能源电，都以燃烧石化能把水沸腾气化，形成高温高压蒸气通过汽轮机以热能转换为机械能，带动发电机将石化能转化为电能，成为人类生产、生活随意使用的洁净能源电能。由于热能转换成电能这一热机效率不高，始终是世界科技界力图攻克的课题，随着材料、制造技术的不断提高，一代超临界高温、高压的汽轮机终于诞生，把原本只有20%左右的热机效率提高现有的35%左右，使热机效率达到了极限。而要达到维持这一效果必须依靠燃烧矿物能，而今随着人类的快速发展电能需求极速增长，所以势必向地球加大索取不可再生资源的速度，造成石化资源日益匮乏；同时大量地燃烧石化资源排放的二氧化碳，已影响到人类赖以生存的自然环境的地步了！所以寻求一种低能耗高效率的低温热发电设备，以解决人类发展中的电能需求，已成为广大科学工作者孜孜以求的研究课题。

由于当今被成熟使用的热机工作原理是，先由工质从低温到高温吸热，然后由高温到低温放热做功，这一特征决定了提供热源的单一性，必须是高热值大物料的石化资源；其次是工质在特高温状态工作（虽有绝热处理），由于高温表面热损和做功冷却辅助耗能，决定了热机做功效率难以提高，所以寻找一种绿色环保可再生热源难度很大。为了安全各国科学把目光投向低温热源太阳能，但是为了满足热机的工作条件研发了巨型聚焦集热装置，例如：槽式、塔式、蝶式高温热发电技术；但是由于太阳从宇宙到达地球表面时，由于距离遥远及受制于多种自然因素，使得现有太阳能热发电存在着诸多不尽人意之处，如：不可控、投资大、效率低、安装条件受限等等。致使今天还无法使太阳能真正成为人类社会发展中可普遍使用的新能源。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有汽轮发电技术中存在的热源单一、效率偏低等缺陷，提供一种适用中低温热源、高效率的一体式风洞型汽轮发电设备，通过汽轮机的结构创新，利用低温热源生产的高压势能转变为动能驱动汽轮机转动发电机实现低温热发电。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案包括：一种一体式风洞型汽轮发电设备，其特征是由低温高压风洞式汽轮机和自冷式发电机连接构成，所述低温高压风洞式汽轮机包括汽轮机本体外壳、高压气体密封流道、风动叶轮、汽轮机第一密封端盖、汽轮机传动轴、汽轮机第二密封端盖，自冷式发电机包括发电机第一端盖、自冷式发电机外壳、发电机第二端盖、发电机传动轴，汽轮机传动轴与发电机传动轴通过汽轮机发电机联轴器连接，汽轮机发电机联轴器上设置有汽轮机发电机联轴器密封罩，一体式风洞型汽轮发电设备通过整机密封槽填充耐高温密封材料密封，所述高压气体密封流道由固定在汽轮机本体外壳内的若干个密封流道环通过配置在汽轮机本体外壳上的连接管连通构成，汽轮机本体外壳上设置有汽轮机工质进口、汽轮机工质出口，第一个密封流道环与汽轮机工质进口连接，最后一个密封流道环与汽轮机工质出口连接，密封流道环沿汽轮机本体周向配置，每个密封流道环的进口和出口在周向上相差90度，每个连接管的进口和出口在周向上相差90度，相邻的密封流道环在周向上相差180度。由于每个密封流道环的进口和出口在周向上相差90度，相邻的密封流道环在周向上相差180度，最大程度地提高了高压势能转化成动能的能源利用率。

本实用新型还设置有冷却管路，所述自冷式发电机设置有发电机冷却腔、发电机进口、发电机出口，冷却管路两端分别与汽轮机工质出口、发电机进口连接，发电机进口通过发电机冷却腔与发电机出口连通，利用工质降低发电机温度，确保发电机稳定运行。

本实用新型所述整机密封槽由汽轮机密封槽、汽轮机发电机联轴器密封槽、发电机密封槽组成，所述汽轮机密封槽由汽轮机第一密封槽、外壳密封槽、汽轮机第二密封槽、汽轮机第三密封槽组成；所述发电机密封槽由发电机第一密封槽、发电机第二密封槽、发电机第三密封槽、发电机第四密封槽、发电机第五密封槽组成；所述汽轮机发电机联轴器密封槽由联轴器第一密封槽、联轴器第二密封槽、联轴器第三密封槽组成，提高了整机的气密性。

本实用新型所述整机密封槽均为两个，以便进一步提高密封效果。

本实用新型所述汽轮机本体外壳底部还设置有辅助出口，为预留的工质残液排出口，接工质储液罐。

本实用新型所述耐高温密封材料采用耐高温达250摄氏度以上的硅橡胶。